TiO2納米管摻雜改性及其應(yīng)用于放射性有機廢水處理的研究.pdf

1、核燃料循環(huán)、核電廠運行、核設(shè)施退役等核能開發(fā)利用過程將產(chǎn)生大量放射性有機廢水。廢水中的有機物增加了放射性廢水的存儲、處置難度，容易造成放射性核素泄漏，擴大污染。近年來，光催化氧化技術(shù)以其環(huán)境友好、反應(yīng)工藝簡單、降解效率高等優(yōu)點，成為有機廢水處理的研究熱點，但有關(guān)該技術(shù)處理放射性廢水中有機物的研究鮮有報道。對此，本論文主要研究通過水熱法制備摻雜改性TiO2納米管（TiO2Nanotubes，TNTs），并將其用于光催化降解模擬放射性有機廢

2、水中的單寧酸，以及吸附模擬核素鍶和銫，以期在放射性有機廢水處理中獲得應(yīng)用。本論文的主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下：
　?。?）以NaOH溶液為介質(zhì)，通過溫和水熱法合成了結(jié)晶度高且形貌統(tǒng)一的TNTs。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間，探索出了TNTs的最佳水熱合成條件，并分析了水熱反應(yīng)條件形成TNTs的形成原理。通過水熱法制備的TNTs管徑約為9nm，長度到達500 nm。
　?。?）通過在水熱反應(yīng)前驅(qū)體體系中加入硝酸鐵、尿素，合成了鐵/氮

3、共摻雜的TNTs（Fe/N-TNTs），并將其用于光催化降解單寧酸。通過水熱法制備的Fe/N-TNTs具有納米管結(jié)構(gòu)，為銳鈦礦與金紅石混晶結(jié)構(gòu)。Fe/N-TNTs具有可見光催化性能，其中硝酸鐵初始濃度為3 wt.％，尿素25 wt.%制備的Fe/N-TNTs表現(xiàn)出最佳的可見光催化降解單寧酸性能。
　?。?）對3Fe/N-TNTs進行了2.48 k~20.20 k Gy劑量的γ輻照，研究3Fe/N-TNTs抗輻照穩(wěn)定性，對比分析了輻

4、照前后3Fe/N-TNTs的光催化性能。通過在降解溶液中引入鍶、銫離子，分析模擬核素對3Fe/N-TNTs光催化性能的影響。在實驗劑量γ輻照范圍內(nèi)并未對樣品結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯影響，其可見光催化降解單寧酸性能略有降低。鍶和銫離子對光催化沒有明顯影響。
　?。?）通過水熱法合成了 Cr摻雜 TiO2納米管，并將其用于吸附廢水中的Sr2+和Cs+。Cr摻雜提高了 TNTs的吸附性能，對 Sr2+和Cs+的吸附量分別約為12和16 mg/g。利